关于中国煤炭清洁高效利用问题 他的这篇文章信息量太大

5）煤炭是中国不少地区经济赖以发展的支柱，这些地区鲜有其他发展机会，转型十分困难。

凭借优势资源发展地方经济是起码的诉求。中国山西、内蒙、宁夏、新疆和陕北老区的煤炭资源丰富，但资源、区位、人才、运输等自然条件比较差，经济发展一直比较落后，这些年所取得的发展进步主要依赖当地煤炭资源开发，如果舍弃煤炭产业，这些地区的经济社会发展将面临停滞甚至倒退，必然造成新的区域发展不平衡，直接威胁到这些地区的经济增长和社会稳定。内蒙古自治区鄂尔多斯市和陕西榆林地区近几年的发展就是鲜活的例证。

2、中国现行煤炭消费存在的核心问题

2.1煤炭消费方式与现状

中国煤炭开采和使用的历史非常悠久，但有史以来，中国煤炭的使用方式变化不大，一直是直接燃烧、敞开排放为主并延续至今。过去由于消费总量少，依靠大气生态环境的自净修复能力，没有造成大的环境问题。但是近十年来，随着煤炭消费总量快速增加，煤炭燃烧的烟气排放净化和治理措施没有跟上，排放总量超过了环境容纳和自净修复能力，形成了部分高强度煤炭消费区域的大气污染，引起了社会关注。

2015年中国原煤消费总量约38.5亿t，从四大行业消费看，发电用煤18.39亿t、炼焦用煤6.27亿t、煤化工原料用煤2.53亿t。全部工业锅炉、窑炉耗煤预计7.5亿t，生活民用散煤1.6亿t。

各种使用方式所产生的污染和治理控制水平并不一样。发电用煤占比大，但消费集中、污染物控制和减排力度大、治理水平高；现代煤化工起点高、装备齐全、工艺要求高，其大气污染物较好控制；炼焦和建材行业也进步到园区化、集中大工业化生产，燃煤污染物控制也在逐步向好；目前主要是大量分散的工业锅炉和民用燃煤污染控制难操作、难监管，是未来燃煤污染物控制和清洁化治理的重点。

2.2煤炭直接燃烧产生的污染物情况

煤炭是一种因古代植物遗骸经过亿万年的深埋、炭化逐渐形成的一种固体可燃能源矿产，先天性品质不均匀，各种有害矿物（如硫、砷、汞、氟等）浸入其中，以及大量不可燃的其他矿物混入（统称矸石或灰分），形成混合共生体矿产。所以原煤从地下被开采出来后燃烧使用，除生成物CO2外，还会产生大量的烟尘、SO2、NOx等大气污染物，原煤如果不经过洗选（纯化）就直接燃烧会加大污染物的产生比例；如果不对其燃烧排放的烟气进行有效治理和净化，直接排入大气中必然引起大气污染。

根据中国商品煤质量情况测算，每完全燃烧1t标煤的商品煤，大约生成约2.46tCO2，产生约200-300kg灰渣、100-150kg水蒸气、12-15kg的SO2、50-70kg粉尘、16-20kg的NOx和其他微量气态产物。中国商品煤中汞、氟含量极少，只有少数矿区的少数煤层含量偏高一些。煤炭直接燃烧产生如此多的产物，基本上对大气和生态环境有害无益，如果不进行高效净化治理，必然造成大气污染。

2.3中国煤炭消费区域和时段过度集中，局部燃煤污染严重

一个地区一旦煤炭消费数量过多、强度过大、过于集中，就会超过环境容纳和自净能力，形成大气污染。

以2013年中国煤炭消费最高年份统计分析（表1），中国华东7省区煤炭消费总量过大，其国土面积仅80.8万km2，仅占全国陆地面积的9.65%，但煤炭消费占29.23%。特别是上海市每平方公里国土面积消费煤炭达到8960t，天津市达到4670t；江苏省超过全国平均值的5倍，山东省超过4倍，京津冀地区平均超过3倍，特别是河北省人口只占全国人口总数的5.42%，国土面积占全国的2.23%，但该区域煤炭消费量占全国煤炭消费总量的7.33%。煤炭消费过度集中并长期居高不下，并与油气集中消费和其他高排放产业叠加在一起，形成高污染区域，与近几年“雾霾”反复出现的区域基本重合。

此外，中国黄河及以北地区冬季取暖基本全部依赖煤炭，冬季取暖范围还有向南方扩展之势。每年取暖期用煤超过3亿t，集中在取暖期5个月，煤炭消费强度叠加更为严重，也是“雾霾”反复频繁出现的时段。

2.4煤炭消费污染治理的成本情况

1）煤炭直接燃烧生成的污染物主要有上述几种，其中大颗粒灰渣数量最大，但它是固体物质，其影响主要是占压土地和局部的景观污染，不会大范围扩散，而且灰渣已经开展资源化综合利用，生产利废建材（如制砖、水泥掺混材、保温材料等）、提取有益矿物（氧化铝、锗、镓等）等已产业化，不少地区已做到电厂灰渣吃干榨净，不存在过多的成本负担。

2）采用燃煤超低排放发电技术，烟尘的除尘效率已达99.8%-99.9%，接近“零”排放；烟气SO2脱硫效率达95%以上、NOx脱除效率达70%-80%，SO3排放浓度可≤5mg/Nm3、汞及其化合物可以降低到3μg以下。目前全国已经改造建成投产的超低排放发电机组超过1亿kW，大量工程实践已经验证，实现燃煤超低排放发电，包括电厂污水“零排放”，所增加的发电成本不过2-3分人民币/（kW˙h），新增成本不足10%，而大气污染物排放的清洁化程度不亚于天然气发电的清洁化程度（CO2除外）（图3）。

3）中国现代煤化工技术在全球独树一帜。由于煤炭是作为煤化工的原料，其中的硫全部回收利用并作为无机化工原料销售，其他大气污染物因为化工工艺的需要也已经完全净化回收和无害化处置，煤化工的动力岛部分也可以完全采用超低排放方式，技术上不存在困难。目前反映强烈的主要是煤化工污废水问题，但是现在已经有示范工程做到“零排放”或“近零排放”。作为如此巨大体量的工程而且全是世界首台（套），既有设计经验不足、考虑不周全的原因，也有限于投资，因陋就简、污水治理设施不匹配的原因；也有监管不到位，没有完全按照环保“三同时”的要求同步设计、同步施工、同步投产的原因；还有少数急功近利、片面追求经济效益、不负责任偷排乱排的原因，给现代煤化工行业抹了黑。其实达到“污废水零排放”的工艺技术很多，所增加的投资和运行成本完全可以承受和消化。

4）中小型燃煤工业锅炉和窑炉由于单炉容量小、使用地点分散，又多是经济效益不高、产品附加值偏低的中小型用户，监督管理工作量巨大，承受力有限。由于监管不严，以致成片成灾，成了顽疾。实际上中国已经有不少高效高清洁化燃煤锅炉，如水煤浆锅炉、中小型煤粉型工业锅炉，再配套高效净化装置，完全能达到清洁化排放水平，进行改造和运行所增加的成本折算成电功率也仅增加0.1-0.12元/（kW˙h），完全在可承受的范围，而运行操作的便捷性和治理后的大气污染物排放水平接近于天然气。

两相比较，煤炭清洁化治理成本比硬性改为天然气便宜得多，就因为监管不到位、违规超排处罚力度不足、违法违规成本过低，使这些煤炭清洁化技术长期得不到有力的推广采用，降低了技术进步的动力和速度。

2.5煤炭高碳排放与低碳发展的矛盾

CO2不是法定大气污染物，除了浓度过高会造成窒息外对人体无害，也与“雾霾”的形成没有关系。燃煤生成的CO2，只是具有“温室效应”作用的一种气体。经过大量的科学研究证明，CO2是温室效应作用最小的“温室”气体。“温室效应”是一个极其缓慢的过程，构成“温室效应”的气体种类很多。大气生物圈中的CO2含量变化对“温室效应”的贡献份额究竟有多大，科学界争议很大；而且即使真的因为“温室效应”导致地球表面大气气温有限升高，会上升到什么程度，会造成多大的损害，人类能否承受，都还没有令人信服的结论，目前都是处于“宁可信其有”的阶段。

地球大气圈对碳排放容纳能力极大。在地球生物圈内，CO2是普遍存在并离不开的一种物质，但含量只有0.03%，底层表面大气中CO2含量只有2.8×10-4左右，而且本身在不断碳循环之中，植被、土壤、海洋、水体、湿地、微生物在不断吸收CO2，植物需要通过光合作用不断吸收固碳生长，人们的食物、所使用的大量工程材料中都含有大量的碳。生物圈本身需要大气中保持一定浓度的CO2，以维持植物和土壤的碳平衡。试想如果地球大气圈CO2浓度下降，或许温室效应减轻了，但是因为碳不平衡，可能植被和农作物生长缓慢、矮化、减产，直接危及生态环境和粮食保障，可能带来的问题比目前已知的“温室效应”的危害要严重得多，这都还是未解之谜。

而2013年中国人为的CO2排放总量不足100亿t，人均7.2t，和欧盟国家的人均排放水平基本持平，仅为美国人均碳排放16.5t的43.6%。

煤中的固定碳含量一般在60%-70%，其高碳性与生俱来不可改变，它的燃烧生成物是CO2，但中国的优势能源资源又恰恰是煤炭，成为中国能源资源经济发展和能源需求保障的制约因素，所以西方在当下提出低碳发展的新观点，并以此为由向中国施压，不得不让人质疑其中有“圈套”之嫌。但是不管是否有“圈套”，人类进步到已经认识到CO2确实对地球大气圈有“温室效应”的影响，必须正视并加以控制。作为一个负责任的发展中世界大国，无论如何，都应该适度有序控制碳排放。